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FJK 2019년 12월호 [특집] 셀룰로오스 나노파이버의 특성과 응용 6

카르복시 메틸화 CNF 화장품 응용

# 카르복시 메틸화 CNF 화장품 응용

 

화장품은 수분이나 유분, 계면활성제, 기능성 성분, 그리고 점도증가제 등 많은 성분으로 구성되어 있다. 점도증가제는 화장품에 점성을 갖게 해 사용감의 조정이나 유화물의 분리를 억제하는 안정화 작용, 용기로부터 흘러내리는 것을 방지하고 사용성을 향상시키는 등 여러 가지 역할을 담당하고 있다.

 

유액이나 미용액, 젤 등의 제제에 있어서 점도증가제는 주로 수용성 고분자가 사용되고 있으며 잔탄검(Xanthan Gum)이나 타마린드씨검(Tamarindus Indica Seed Gum) 등의 천연 고분자, 하이드록시에틸셀룰로오스(Hydroxyethylcellulose) 등의 반합성 고분자, 폴리아크릴산계 등의 합성 고분자로 크게 구분된다. 카르복시비닐폴리머(carboxyvinylpolymer) 등의 합성계(系) 고분자는 소량의 배합량으로 촉촉하고 투명한 겔을 조제하는 것이 가능하지만, 산성 또는 알칼리성 조건이나 전해질을 포함하는 경우에는 현저하게 점도가 떨어지는 문제가 발생한다2).

 

한편, 천연 고분자, 반합성 고분자는 점성을 갖게 하려면 다량으로 배합해야 하며 배합량에 따라서는 예사성(曳糸性)이나 끈적임이 생겨버리는 결점이 있다. 또 pH 조건이나 전해질에 영향을 받는 것도 적지 않다2).

 

그림1 셀룰로오스의 CM화 반응

 

 

도포 시의 발림성이 좋고 촉촉한 감촉에 끈적임이 없는 산뜻한 사용감을 부여하고 내염성(耐塩性)이나 유화 입자, 분체의 분산안정화 효과가 뛰어난 점도증가제가 요구되고 있다.

 

한편, 탄소중립(carbon neutral)으로 재생 가능한 목질 바이오매스(biomass)의 새로운 이용법으로 식물 유래의 신소재인 셀룰로오스 나노파이버(CNF)가 주목받고 있다. CNF는 결정성을 유지하는 높은 종횡비(aspect ratio)의 극세섬유이며 경량, 고강도로 저열팽창이라는 뛰어난 특징을 가지고 있기 때문에 나노복합재료, 기능성 시트, 기능성 첨가제 등 다양한 분야에서 이용이 기대되고 있다. 일반적으로 CNF는 나무에서 추출된 폭 20~30μm의 펄프를 더욱 가늘게 폭 수nm~수백nm에 해섬(解繊, defibration)해 얻을 수 있지만 CNF끼리 수소결합으로 견고하게 응집하고 있기 때문에 큰 해섬 에너지를 필요로 하여 균일하게 해섬하는 것이 어려웠다.

 



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